课程编号：08371

课程英文名称：Deformation observation

学时数：36                                 学分数：2

适用层次和专业：测绘工程本科

课程的性质和目的

   本课程是测绘工程专业学生的一门专业必修课。通过本课程的学习，学生能较熟练地解决各种工程建筑物的变形观测问题，具备处理和分析监测数据的基本能力。使学生了解安全监测的目的与意义及引起建筑物变形的因素；了解建筑物垂直位移的常用观测方法和特点；了解建筑物水平位移测量的常用方法和要求；了解常用传感器的工作原理及其特性；了解变形观测自动化系统的布设方法；了解我国自动化监测技术的现状及发展趋势；了解变形观测资料分析的基本内容和要求。

二、本课程主要教学内容及各章节学时分配

第一章 概述（2学时）

本章主要教学内容：

1.1 变形观测的目的与意义

1.2 变形观测的主要内容

1.3 变形观测的精度和周期

1.4 变形观测系统设计

1.5 变形观测技术进展

本章教学目的及要求：掌握变形观测的目的和意义、变形观测的主要内容以及变形观测的精度和周期、变形观测系统设计。

第二章 沉降观测技术（4学时）

本章主要教学内容：

2.1 概述

2.2 精密水准测量

2.3 精密三角高程测量

2.4 液体静力水准测量

本章教学目的及要求：掌握精密水准测量、精密三角高程测量的观测方法实施方法，了解液体静力水准测量的原理。

第三章 水平位移观测（6学时）

本章主要教学内容：

3.1 概述

3.2 交会法观测

3.3 精密导线测量

3.4 全站仪观测

3.5 视准线测量

3.6 引张线测量

3.7 垂线测量

3.8 激光准直测量

本章教学目的及要求：掌握交会法观测、精密导线测量、全站仪观测技术、视准线测量、引张线测量、垂线测量、激光准直测量的方法。

第四章 建筑物内部观测（6学时）

本章主要教学内容：

4.1 内部位移监测

4.2 应力／应变监测

4.3 地下水位及渗流监测

4.4 挠度监测

4.5 裂缝监测

4.6 光纤监测技术

本章教学目的及要求：掌握建筑物内部位移监测、应力／应变监测、地下水位及渗流监测、挠度监测、裂缝监测的方法及工程应用。

第五章 GPS在变形观测中的应用（4学时）

本章主要教学内容：

5.1 概述

5.2 GPS定位基本原理

5.3 GPS实时监测技术

5.4 GPS一机多天线监测技术

本章教学目的及要求：GPS定位在变形观测中的应用方法以及GPS一机多天线监测技术在工程变形观测中的应用。

第六章 自动化监测技术（4学时）

本章主要教学内容：

6.1 概述

6.2 自动化监测系统设计

6.3 通用分布式测量控制单元(MCU)原理及应用

6.4 安全监测自动化系统设计示例

本章教学目的及要求：了解常用传感器的工作原理及其特性，了解变形观测自动化系统的布设方法。了解我国自动化监测技术的现状及发展趋势。

第七章 观测资料的整编与分析（4学时）

本章主要教学内容：

7.1 监测资料的整编

7.2 监测资料的分析

7.3 监测数据的预处理

本章教学目的及要求：了解变形观测资料分析的基本内容和要求，了解监测数据处理流程。

第八章 变形观测数学模型及应用（6学时）

本章主要教学内容：

8.1 概述

8.2 统计模型的建立

8.3 灰色系统分析模型

8.4 时间序列分析模型

本章教学目的及要求：了解常用统计模型的建立和分析方法。

三、课程教学基本要求

通过本门课程的学习，使学生了解安全监测的目的与意义及引起建筑物变形的因素；了解建筑物垂直位移的常用观测方法和特点；了解建筑物水平位移测量的常用方法和要求；了解常用传感器的工作原理及其特性；了解变形监测自动化系统的布设方法；了解我国自动化监测技术的现状及发展趋势；了解变形监测资料分析的基本内容和要求。掌握回归分析法、方差分析与逐步回归分析的原理；了解安全监控专家系统的基本结构、原理和要求。

四、本课程与其它有关课程的联系

先修课程：《控制测量学》、《数字测图原理与方法》、《测量平差》、《工程测量学》 等课程。

五、教学方法与手段

教学方法：讲授法、讨论法、启发法、演示法。

教学手段：多媒体教学与传统教学相结合

六、学时分配表

章

学   时   分   配

合计

讲课

习题课

上机课

讨论课

其他

1

2

2

2

4

4

3

6

6

4

6

6

5

4

4

6

4

4

7

4

4

8

6

6

合计

36

36

七、成绩考核方式

1、平时成绩考核办法：包括作业、出勤、课堂提问、课堂讨论等。

2、期末考试考核办法：以闭卷形式考试，主要是对基本概念、基本理论以及综合分析能力的考核。

3、课程综合成绩评定：由平时成绩和试卷成绩两部分组成，其中平时成绩占30%，试卷成绩占70%。

八、推荐教材与主要学习资源：

1.推荐教材：

《变形监测技术与应用》，岳建平，田林亚主编，国防工业出版社，2007

2. 主要学习资源：

①《变形监测技术与应用》，伊晓东等主编，黄河水利出版社，2007

②《变形监测新方法及其应用》，何秀凤著，科学出版社，2007

③《工程安全监测技术》，刘大义，胡建忠主编，水利水电出版社，2007

④《动态变形观测与预报》，栾元重，吕法奎，班训海编著，中国农业科学出版社，2007

大纲修订人：关小果

大纲审定人：喻铮铮

制订日期：2014年10月